BUCK控制芯片实例
PN8230 PN8339 单级PFC非隔离准谐振内置高压启动LED恒流驱动芯片
PN8230 单级PFC功能Buck控制芯片PN8230是单级带PFC功能BUCK控制芯片，主要用于LED照明领域。
工作于准谐振模式使得BUCK系统获得更高的效率，固定导通时间工作模式使系统有较高的功率因素。
PN8230提供了极为全面和性能优异的智能化保护功能，包含逐周期过流保护、过压保护、过温保护、短路保护等。
准谐振降压工作模式0.25A 上拉/0.5A下拉的输出电流驱动 输出LED电流精度±3%单级功率因素调整PF>09 LED照明单级功率因素调整PF>0.9BOM极精简的非隔离架构工作效率高86%@230VAC400uA超低工作电流超低作电流15uA超低启动电流超快LED启动（150ms@85VAC）内置线电压补偿内置全面保护功能□过温保护（OTP）□过流保护（OCP）□过压保护（OVP）□欠压锁定（UVLO）□LED短路和开路保护芯想科技基于PN8230 的19.2W LED 应用方案80V240mA该报告提供了一种基于PN8230 75V/240mA 带PFC 功能的单路输出开关电源。
系统工作在准谐振该报告提供了种基于带功能的单路输出开关电源系统作在准谐振模式来实现高效率和低EMI 的应用。
芯片集成度高，BOM 器件个数少，具有LED 灯开路、短路、过温保护等功能。
DER ‐8230‐13‐P018PN8339 单级PFC功能Buck交直流转换器PN8339是单级带PFC功能BUCK交直流转换芯片，主要用于LED照明领域。
工作于准谐振模式使得BUCK 系统获得高的效率固定导通时间作模式使系统有较高的功率因素PN8339提供极为全面和性能系统获得更高的效率，固定导通时间工作模式使系统有较高的功率因素。
PN8339提供了极为全面和性能优异的智能化保护功能，包含逐周期过流保护、过压保护、过温保护、短路保护等。
该芯片还内置智能高压启动模块，为需要极紧凑体积要求的高性价比LED开关电源系统提供了一个先进的实现平台。
电力电子技术课程设计教学实例——BUCK电路硬件平台实现
• 30•电力电子技术课程设计作为电气类专业的重点实践课程，需要提高实践环节的教学比重。
本文通过设计并制作经典BUCK 电路的示教板，给出了完成一个电力电子课程设计案例的流程。
学生可以通过该案例完成电路理论计算、仿真分析、PCB 绘制、元件选型以及焊接与调试的全过程，提高解决实际工程问题的能力。
电力电子技术课程设计在高等教育体系中，一直作为电力电子技术配套的实践课程存在。
通过课程实践环节，进一步提高电力电子技术理论课程的教学效果。
受限于当前高校的实验室建设的不完善，该教学实践环节大多采用“大作业”式的理论分析报告的形式来实现。
在电气技术相关行业对应用型与实践型人才的需求日益提高的今天，该实践形式固有的局限性显现出来。
针对于此，在电气工程及其自动化专业应用型人才的培养过程中，急需实践环节的改革与创新，更好的贴合当前社会用人单位的人才需求。
适当调整教路的完整流程。
通过该教学案例，更好的引导学生完成一个完整的工程实践项目，提高解决工程实践问题的能力。
另外该实践流程可以完整复刻于其他电力电子技术课程实践项目，为电力电子技术课程实践的教学改革提供新的思路。
表1 BUCK电路设计参数参数数值输入电压U i 20V 输出电压U o 5V 占空比D 0.25电感L 0.375mH 电容C 500μF 工作频率f 10kHz 输出纹波电压5%1 整体设计方案图1所示给出了BUCK 电路平台的整体设计思路与步骤。
其主要分为四个主要部分，包括主要参数的理论计算、仿真分析、PCB电力电子技术课程设计教学实例——BUCK电路硬件平台实现南京航空航天大学金城学院 刘 慧 郝雯娟南京航空航天大学自动化学院电气工程系 王 宇图1 BUCK电路设计流程学方法与教学内容，从而提高应届毕业生在就业中的核心竞争力。
本文以电力电子技术课程中经典的BUCK 电路为例，给出了设计与实现该电图2 BUCK电路原理图图3 BUCK电路的Matlab/Simulink模型设计制作以及硬件电路的焊接与调试。
SM7322P非隔离的低成本BUCK驱动方案
1 I out I PK 2
其中， I PK
VCS ，为电感峰值电流。 RCS
电流峰值限制和 LEB SM7322P 芯片通过 CS 端检测外置检测电阻上的电压，控制功率开关管的动作，从而实现对开关管电流控制，
提供逐周期峰值电流限制。 为了消除高压功率管在开启瞬间产生的尖峰造成的干扰，内置前沿消隐电路，避免芯片在功率管开启瞬间产生 误动作，这样就可以省去外围 RC 滤波电路，节约系统成本。 保护控制 SM7322P 系列芯片完善的各种保护功能提高了电源系统的可靠性， 包括： 逐周期峰值电流限制， 输出短路保护， 输出开路保护等。
电气工作参数
（除非特殊说明，下列条件均为 TA=25℃，HVDD=18V） 符号 IDD_OPER DRAIN-DC UVLOH UVLOL VTH_CSH TLEB TOFFmax TOFFmin TONmax VFBH VFBL VBR Rdson 说明 静态工作电流 输入直流电压范围 打嗝电压上限阈值 打个电压下限阈值 电流侦测峰值阈值电压 消隐时间 最大关闭时间 最小关闭时间 最大导通时间 过压保护阈值 短路保护阈值 击穿电压 导通电阻 条件 — — — — — — — — — — — — — 范围 最小 — — 13 7 — — — — — — — 550 — 典型 0.6 — 14.2 8 610 400 300 3.5 50 3.5 0.3 — 5.7 最大 — 550 15 8.8 — — — — — — — — — 单位 mA V V V mV nS uS uS uS V V V ohms
Hale Waihona Puke -4-SM7322P 高效 LED 恒流驱动芯片 v1.6
PCB layout 注意事项
1、T8 灯条 PCB
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现
BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM（脉宽调制）技术实现降压功率转换。
其基本原理是通过开关管（MOSFET）的开关控制，使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲，然后经过二极管和电容进行滤波，从而得到较低的输出电压。
1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中，需要考虑以下关键元件：（1）开关管（MOSFET）：选择合适的MOSFET型号，使其能够承受输入电压和输出电流，并具有低导通压降和低开关损耗。
（2）电感：选择合适的电感器件，使其具有足够的电感值，以满足电路的输出电流要求，同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。
（3）二极管：选用具有较高效率和低电压降的二极管，以减小功率损耗。
（4）滤波电容：选择适当的电容容值和工作电压，以保证输出电压的稳定性和滤波效果。
3.控制电路设计（1）比较器：用于比较输出电压反馈和参考电压，生成PWM信号。
（2）误差放大器：通过调节反馈电压和参考电压之间的差值，实现输出电压的稳定控制。
（3）反馈电路：将输出电压反馈给误差放大器，使其可以实时调节PWM信号。
4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作，需要添加过压保护和过流保护电路。
过压保护电路通常通过监测输出电压，当输出电压超过设定阈值时，立即切断开关管的导通。
过流保护电路通过监测输出电流，当输出电流超过设定阈值时，同样会切断开关管的导通。
5.PCB布局与散热设计在设计过程中，需要合理布局电路元件，以减小元件之间的相互干扰，并降低热量产生。
合理进行散热设计，确保开关管和散热器的有效散热，以保证开关电源的稳定工作。
三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后，需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。
主要包括以下测试：（1）输入电压测试：测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。
（2）输出电压稳定性测试：测试开关电源在稳定工作状态下，输出电压随负载变化的情况。
基于MP2459的Buck电路
基于MP2459的Buck电路MP2459是一个降压、内置功率MOSFET的开关型变换器，峰值输出电流0.5A，工作在4.5V至55V的宽输入范围，效率高达90%，电流模式控制[1]使瞬态响应快速，系统环路稳定[2]。
故障状态的保护包括周期电流限制和热关断。
文章主要介绍了芯片的引脚功能，过流监测，电感计算等功能，并进行参数选择和成版调试。
标签：MP2459；宽输入范围；高效率引言MP2459工作频率为480kHz，其检测输出电流的方法是通过检测串联在电路中的很小电阻的导通压降来进行过流判断[3]。
本文所设计的电路输入电压最低为13V，最高为55V，输出电压要求稳定在12.5V对控制电路供电，占空比为54%。
1.1 管脚功能介绍1脚，BST：引导。
在SW和BS之间连接一个电容，形成一个变动的供应电源开关驱动。
2脚，GND：所有内部电路接地参考。
3脚，FB：反馈。
设置输出电压。
连接到一个外部分压电阻的输出接地。
4脚，EN：开/关。
将在1.2V以上启动设备。
若想自动启用，则使用100k？赘电阻器连接到VIN。
5脚，IN：输入电源电压。
6脚，SW：开关输出。
1.2 参数选型计算（1）输出电压设置：通过外部分压电阻设置输出电压，反馈电阻设置反馈环路带宽与内部补偿电容。
根据公式R2+R3=R4×（-1），带入数值计算可得R2+R3=143k。
（2）电感大小设置：电感的内部等效电阻应小于200m？赘。
这里输出电流为0.3A，取电感纹波电流为0.07A，根据公式L=，带入数值计算可得电感L=220uH。
若在空载条件下（低于100mA），则使用一个更大的电感来提高效率。
（3）输入电容选择：输入电容减小了来自输入电压的冲击电流，降低了噪音。
對于大多数情况来说，4.7？滋F电容器足够了。
（4）输出电容选择：输出电容器使输出电压纹波小，确保反馈回路的稳定性。
对于大多数情况来说，22？滋F陶瓷电容足够了。
2 实验验证以上为MP2459的Buck电路测试波形，从图2、图3中可看驱动波形基本稳定，效率在80%以上，甚至90%以上，满足了设计要求。
buck电路实例 -回复
buck电路实例-回复什么是buck电路？buck电路是一种降压型直流-直流（DC-DC）电路，常用于将较高电压降低为较低电压。
它是一种开关电源设计，其主要组成部分包括输入导体、开关元件、电感、电容和负载。
步骤一：电路原理buck电路的基本原理是通过周期性切换的开关元件来控制电感储能和释放，从而降低输入电压，并在电容上提供稳定的直流输出电压。
当开关元件导通时，电感储能，当其断开时，电感释放能量。
通过调节开关元件的通断频率和占空比，可以控制输出电压的大小。
步骤二：电路设计在设计buck电路时，以下几个要素需要考虑：1. 输入电压（Vin）：输入电压是buck电路的工作基准。
根据负载的要求和输入电压的范围，选择合适的输入电压。
2. 输出电压（Vout）：输出电压是通过调整开关元件的占空比来实现的。
根据应用需求，选择合适的输出电压。
3. 输出电流（Iout）：输出电流是buck电路能够提供给负载的最大电流。
它取决于负载的需求以及电路的设计能力。
4. 开关频率（fsw）和占空比（Duty Cycle）：开关频率和占空比决定了开关元件的工作周期和导通时间。
合适的开关频率和占空比可以提高电路的效率和稳定性。
5. 电感和电容选择：电感和电容的选择取决于输入电压范围、输出电压范围和输出电流需求。
合适的电感和电容可以提供稳定的输出电压。
步骤三：buck电路实例现在，我们将通过一个具体的实例来详细讲解buck电路的设计过程。
假设我们需要设计一个输出电压为5V的buck电路，输入电压范围为12V-24V，输出电流需求为2A。
为了方便说明，我们选择一个典型的buck 电路芯片LM2596作为参考。
首先，根据输出电压要求，选择合适的调整电阻和反馈电阻，以便调整开关元件的占空比，使输出电压为5V。
然后，根据输入电压范围和输出电流需求，选择合适的电感和电容。
一般来说，电感的选择应该能够满足最大负载电流的要求，并且电容应该足够大，以提供稳定的输出电压。
L6562ABUCK结构LED驱动
L6562ABUCK结构LED驱动
BUCK结构是常用的DC-DC转换器拓扑结构之一，其工作原理是将输
入电压连续地降低到所需输出电压。
L6562A是一种开关控制芯片，通过
控制开关管的开关时间，调节输出电压，从而实现驱动LED灯。
L6562A的工作原理比较简单。
首先，输入电压通过一个整流桥整流，并通过一个电感和电容滤波，形成一个平滑的直流电压。
接下来，输入电
压进入一个PWM控制器，L6562A。
该控制器通过调节开关管的开关时间来
控制输出电压。
从而保持输出电压稳定。
PWM控制器通过一个反馈回路来实现输出电压的调节。
具体来说，控
制器会不断地检测输出电压，并与参考电压进行比较。
如果输出电压高于
参考电压，控制器会相应地调整开关管的开关时间。
当输出电压达到设定
的参考电压时，控制器会维持开关速度不变。
此外，L6562A还具有一个频率抖动功能。
频率抖动是通过微小调整PWM控制器的工作频率来实现的。
频率抖动可以减少电磁干扰，提高系统
的抗干扰能力。
频率抖动的大小可以通过对L6562A内部电容的选择来进
行调整。
总结起来，L6562ABUCK结构LED驱动的工作原理是通过PWM控制器
调节开关管的开关时间，实现对输出电压稳定性的控制。
它具有广泛的输
入电压范围、高精度、快速的电压锁定和频率抖动等特点，适用于LED驱
动等领域。
同时，它还具备错误报告功能，能够监测和处理异常情况，保
护系统的稳定性和安全性。
开关电源 之BUCK变换器工作原理及Multisim实例仿真
D1 1N5824
A PR1
PR3
V
3
V: 5.71 V V(p-p): 29.3 mV V(rms): 5.73 V V(dc): 5.70 V V(f req): 22.3 kHz
C1
R1
22பைடு நூலகம்µF
5Ω
根据上图仿真结果，则有：
1.14 5.7 0.58 12
93.36%
其中，开关 K1 代表三极管或 MOS 管之类的开关管（本文以 MOS 管为例），通过矩形波 控制开关 K1 只工作于截止状态（开关断开）或导通状态（开关闭合），理想情况下，这两种 状态下开关管都不会有功率损耗，因此，相对于线性电源的转换效率有很大的提升。
开关电源调压的基本原理即面积等效原理，亦即冲量相等而形状不同的脉冲加在具有惯 性环节上时其效果基本相同，如下图所示：
理想的 MOS 管在工作时（即导通或截止）的压降及流过其中的电流应如下图所示：
9
All rights reserved, NO Spreading without Authorization
DS
Author: Jackie Long
D
其中，VDS 表示 MOS 管两端的压降，而 ID 表示流经 MOS 管的电流，在任意时刻，VDS 与 ID 都会有一个参数为 0，因此消耗的功率 P=U×I 也应当是 0，但是实际 MOS 管的开关与 闭合都是需要过渡时间的，真实的开/关状态如下图所示：
同样是从输入电源 10V 中获取 5V 的输出电压，线性稳压电源的有效面积为 5×T，而对 应在开关稳压电源的单个有效周期内，其有效面积为 10×T×50%（占空比）=5×T，这样只要 在后面加一级滤波电路，两者的输出电压有效值（平均值）是相似的。
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SHEET 1 TO 2
Copyright ¤ 2003, Texas Instruments Incorporated 1
TPS40054 TPS40055 TPS40057
SLUS593 -- DECEMBER 2003
These devices have limited built-in ESD protection. The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.
APPLICATIONS
D Power Modules D Networking/Telecom D Industrial D Servers
SIMPLIFIED APPLICATION DIAGRAM
DESCRIPTION
The TPS4005x is a family of high-voltage, wide input (8 V to 40 V), synchronous, step-down converters. The TPS4005x family offers design flexibility with a variety of user programmable functions, including soft-start, UVLO, operating frequency, voltage feed- forward, high-side current limit, and loop compensation.
FEATURES
D Operating Input Voltage 8 V to 40 V D Input Voltage Feed-Forward Compensation D < 1 % Internal 0.7-V Reference D Programmable Fixed-Frequency Up to 1 MHz
TPS40055PWP
SOURCE/SINK(2) with prebias
Plastic HTSSOP (PWP)(2)
TPS40057PWP
(1) The PWP package is also available taped and reeled. Add an R suffix to the device type (i.e., TPS40054PWPR). See the application section of the data sheet for PowerPAD drawing and layout information.
The TPS4005x uses voltage feed-forward control techniques to provide good line regulation over the wide (4:1) input voltage range, and fast response to input line transients with near constant gain with input variation which eases loop compensation. The externally programmable current limit provides pulse-by-pulse current limit, as well as hiccup mode operation utilizing an internal fault counter for longer duration overloads.
TPS4005xPWP
1 KFF
ILIM 16
2 RT
VIN 15
VIN
3 BP5 BOOST 14
4 SYNC HDRV 13
5 SGND
SW 12
6 SS/SD BP10 11
7 VFB
LDRV 10
8 COMP PGND 9
+ VOUT
--
UDG--03179
PRODUCTION DATA information is current as of publication date. Products conform to specifications per the terms of Texas Instruments standard warranty. Production processing does not necessarily include testing of all parameters.
IC
TI
THESE DRAWINGS AND SPECIFICATIONS ARE THE PROPERTY OF DELTA ELECTRONICS , DRAWING NO. :
REV.
INC. AND SHALL NOT BE REPRODUCED OR USED AS THE BASIS FOR THE MANUFACTURE OR SELL OF APPARATUSES OR DEVICES WITHOUT PERMISSION.
Drawn
Designed Checked Checked Checked
Approved
00
ISSUE THE SPEC.
05/16/2003
01
CHANGE SUPPLIER P/N FROM TPS40053 TO TPS40057PWPR
06/16/2003
05/16/2003 06/16/2003
The TPS4005x are also synchronizable to an external supply. They incorporate MOSFET gate drivers for external N-channel high-side and synchronous rectifier (SR) MOSFETs. Gate drive logic incorporates anti-cross conduction circuitry to prevent simultaneous high-side and synchronous rectifier conduction.
Output current, IOUT
RT
200
PA
Operating junction temperature range, TJ
--40 to 125
Storage temperature, Tstg
--55 to 150
qC
Lead temperature 1,6 mm (1/16 inch) from case for 10 seconds
DELTA DOC CENTER
ITEM DELTA P/N
1
2510400314
SUPPLIER P/N TPS40057PWPR
NOTES *1
NOTES : *1 IC SYN BUCK CONTROLLER TSSOP-16P
REV.DescriptinDateThe other specification must meet Delta's doc.NO: 10000-0071.
RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS
Input voltage, VI Operating free-air temperature, TA
PWP PACKAGE(4)(5) (TOP VIEW)
MIN NOM MAX UNIT
8
40 V
--40
85 qC
KFF RT
BP5 SYNC SGND SS/SD
DELTA DOC CENTER
ORDERING INFORMATION
TA
APPLICATION
PACKAGE
PART NUMBER
SOURCE(2)
Plastic HTSSOP (PWP)(2)
TPS40054PWP
--40qC to 85qC
SOURCE/SINK(2)
Plastic HTSSOP (PWP)(2)
(2) See Application Information section, pg. 7
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
over operating free-air temperature range unless otherwise noted(3)
TPS40054 TPS40055 TPS40057
05/16/2003 05/16/2003 06/16/2003 06/16/2003
Doccenter-chungli 2004.01.28 11:58:26 +08'00' Document is released
台達電子工業股份有限公司
DESCRIPTION :
SUPPLIER :
DELTA ELECTRONICS, INC.
2510400314
01 SHEET
A
TO
1
Frame Name : FR1R00.XLS
8
WIDE-INPUT SYNCHRONOUS BUCK CONTROLLER
TPS40054 TPS40055 TPS40057
SLUS593 -- DECEMBER 2003
DELTA DOC CENTER
UNIT
VIN
45
Input voltage range, VI
VFB, KFF, SS, SYNC SW SW, transient < 50 ns